Электротехника (стр. 4 )

7. Характеристика фондов оценочных средств для  контроля

успеваемости и критерии оценивания результатов обучения

7.1        Оценочные средства для текущего контроля

успеваемости и критерии оценивания результатов обучения

5 семестр

Дать определение следующих понятий: «электрическая цепь», «электрическая схема», «узел», «ветвь», «контур», «» источник тока», «источник ЭДС». Что понимается под вольт-амперной характеристикой Закон Ома, закон Ома с источником ЭДС, законы Кирхгофа. Методы расчета электрических цепей Составить систему уравнений для заданной цепи по законам Кирхгофа. Составить систему уравнений для заданной цепи по методу контурных токов. Составить систему уравнений для заданной цепи по методу двух узлов. Сформулируйте принцип наложения. Что понимают под входными и взаимными проводимостями. Как их определяют аналитически и экспериментально. Определение активного двухполюсника. Перечислите этапы метода эквивалентного генератора. Условие передачи максимальной активной мощности. Каков при этом КПД. Определение режима холостого хода и короткого замыкания. Что представляет собой потенциальная диаграмма. Что представляет собой простейший генератор синусоидального напряжения. Что представляет собой синусоидальная ЭДС. Действующее, среднее, амплитудное и мгновенное значение синусоидальной ЭДС. Представление синусоидальной функции в виде вектора. Дать характеристику синусоидальной цепи, содержащей активное сопротивление. Дать характеристику синусоидальной цепи, содержащей индуктивность. Дать характеристику синусоидальной цепи, содержащей емкость. Что представляет собой векторная диаграмма. Мощности цепи синусоидального тока. Треугольник мощностей. Треугольники сопротивлений, проводимостей, токов и напряжений. Построить векторную диаграмму для заданной последовательной RLC-цепи. Построить векторную диаграмму для заданной параллельной RLC-цепи. Сущность символического метода расчета синусоидального тока. Что такое комплексная мощность. Что представляет собой резонанс напряжений и токов. Что такое резонансная частота. В чем состоит различие между потерей и падением напряжения. Что такое взаимоиндукция контуров. В чем состоит специфика расчета магнитосвязанных цепей. Что представляет собой топографическая диаграмма. Уравнения четырехполюсников. Эквивалентные схемы замещения двухполюсников и четырехполюсников. Экспериментальное определение параметров схем замещения двухполюсников и четырехполюсников.  Электрические фильтры: назначение и область применения. Электрические фильтры типа m и k: отличия, преимущества и недостатки. Фильтры НЧ, ВЧ, полосовые, заградительные. Расчетные формулы. Полоса пропускания и коэффициент затухания. Основные положения методики расчета линейных электрических цепей при периодических несинусоидальных токах. Как определяются коэффициенты ряда Фурье. Разложить в ряд Фурье заданную периодическую несинусоидальную функцию тока. Действующее значение периодического несинусоидального тока и напряжения. Активная и полная мощности несинусоидального тока. Как измерить несинусоидальные токи и напряжения. Любая ли функция может быть разложена в ряд Фурье. Схемы соединения трехфазных цепей. Принцип получения системы трехфазных напряжений. Роль и назначение нулевого провода. Методы расчета трехфазных цепей. Отношение фазных и линейных напряжений в трехфазной системе. Фазный оператор (оператор поворота). Мощность трехфазной системы. Особенности расчета трехфазных цепей при симметричной и несимметричной нагрузке. Условие получения кругового вращающегося магнитного поля. Метод симметричных составляющих. Прямая, обратная и нулевая последовательность фаз. Принцип работы асинхронного двигателя. Чем можно объяснить, что при симметричной нагрузке трехфазной системы для протекания токов нулевой последовательности в системе необходим нулевой провод. Основные особенности трехфазных систем, вызываемые гармониками, кратными трем.

6 семестр

Особенности расчета нелинейных электрических цепей постоянного тока. Что такое дифференциальное и статическое сопротивление нелинейного элемента. Нелинейное активное сопротивление, нелинейная индуктивность, нелинейная емкость. Как заменить несколько параллельных ветвей с нелинейными резисторами и источниками ЭДС на одну эквивалентную. Методы и этапы расчета нелинейных цепей. Как понять выражение: «нелинейные элементы являются генераторами высших гармоник тока (напряжения)». Какие физические явления можно наблюдать в нелинейных электрических цепях. Проанализируйте зависимости индуктивного сопротивления для нелинейной индуктивной катушки от амплитуды приложенного напряжения. Чем объяснить, что ВАХ управляемой нелинейной индуктивности имеет насыщение по напряжению, а ВАХ нелинейного конденсатора – по току. Основные параметры и характеристики магнитного поля. Магнитная цепь и ее элементы. Свойства и характеристики ферромагнитных материалов: кривая намагничивания, петля гистерезиса, вебер-амперная характеристика. Электрическая схема-аналог магнитной цепи. Законы магнитных цепей. Расчет магнитных цепей постоянного тока графическими, аналитическими и графоаналитическими методами: задачи анализа и синтеза магнитных цепей. Расчет магнитных цепей переменного тока с реальным магнитопроводом. В чем принципиальное отличие феррорезонанса токов и напряжений от соответствующих резонансов в линейных цепях При каких условиях возникает триггерный эффект. Вывести аналитические выражения и построить зависимости тока, напряжения, потокосцепления от времени для нелинейной индуктивной катушки без потерь. Вывести аналитические выражения и построить зависимости тока, напряжения, заряда от времени для идеального конденсатора. Принцип работы трансформатора со стальным сердечником. Что такое переходный процесс. Что понимают под принужденными и свободными составляющими токов и напряжений. Зависимые и независимые начальные условия. Как составить характеристическое уравнение. Чем определяется число и вид корней характеристического уравнения. Особенности расчета в случае действительных корней характеристического уравнения. Особенности расчета в случае комплексных корней характеристического уравнения. Сущность классического метода расчета Принцип составления уравнений для определения постоянных интегрирования. Законы коммутации. Преобразование Лапласа. Закон Ома в операторной форме. Законы Кирхгофа в операторной форме. Сущность операторного метода расчета. Составление операторных схем замещения. Переход от изображения к функции времени. Формула разложения. Чем принципиально отличаются цепи с сосредоточенными и распределенными параметрами. За счет чего токи и напряжения вдоль линии с распределенными параметрами неодинаковы для одного и того же момента времени. Поясните переход от уравнений для мгновенных значений токов и напряжений к уравнениям для комплексных значений. Каков физический смысл постоянной распространения и волнового сопротивления. Первичные и вторичные параметры длинной линии. Как определить постоянную распространения и волновое сопротивление опытным путем. Почему в линии передачи стремятся приравнять сопротивление нагрузки и волновое сопротивление. В чем различие между бегущей и стоячей волной в физическом и математическом отношениях. Покажите, что линия без потерь является неискажающей. Стоячие волны в линии без потерь при холостом ходе линии. Стоячие волны в линии без потерь при коротком замыкании в конце линии.

7.2  Характеристика фондов оценочных средств для промежуточной аттестации и критерии оценивания результатов обучения

Примерный перечень вопросов для подготовки к зачету

5 семестр

Основные определения электрических цепей. Законы Ома и Кирхгофа. Методы расчета электрических цепей. Сформулируйте принцип наложения. Метод эквивалентного генератора. Потенциальная диаграмма. Способы представления синусоидальной функции. Действующее, среднее, амплитудное и мгновенное значение синусоидальных токов и напряжений. Представление синусоидальной функции в виде вектора. Характеристика поведения синусоидальной цепи, содержащей активное сопротивление, индуктивность, емкость. Что представляет собой векторная диаграмма. Мощности цепи синусоидального тока. Треугольник мощностей. Треугольники сопротивлений, проводимостей, токов и напряжений. Сущность символического метода расчета синусоидального тока. Комплексная мощность. Резонанс напряжений и токов. Резонансная частота. Индуктивно связанные цепи.  Взаимоиндукция контуров. Специфика расчета магнитосвязанных цепей. Топографическая диаграмма. Уравнения четырехполюсников. Эквивалентные схемы замещения двухполюсников и четырехполюсников. Экспериментальное определение их параметров. Электрические фильтры: назначение и область применения. Полоса пропускания и коэффициент затухания. Электрические фильтры типа m и k: отличия, преимущества и недостатки. Фильтры НЧ, ВЧ, полосовые, заградительные. Расчетные формулы. Основные положения методики расчета линейных электрических цепей при периодических несинусоидальных токах. Действующее значение периодического несинусоидального тока и напряжения. Активная и полная мощности несинусоидального тока. Схемы соединения трехфазных цепей. Принцип получения системы трехфазных напряжений. Роль и назначение нулевого провода. Методы расчета трехфазных цепей при симметричной и несимметричной нагрузке. Трехфазная система напряжений. Отношение фазных и линейных напряжений в трехфазной системе. Мощность трехфазной системы. Условие получения кругового вращающегося магнитного поля. Принцип работы асинхронного двигателя. Метод симметричных составляющих. Прямая, обратная и нулевая последовательность фаз. Особенности трехфазных систем, вызываемые гармониками, кратными трем.

Оценочное средство:

Оценка «зачтено» выставляется студентам, полностью и успешно выполнившим задания текущего контроля в течение семестра:

-        подготовившим отчеты по лабораторным работам и получившим положительную оценку за их защиту;

-        выполнившим все другие виды обязательной самостоятельной работы.

Примерный перечень вопросов для подготовки к экзамену

семестр
Особенности и методы расчета нелинейных электрических цепей постоянного тока. Дифференциальное и статическое сопротивление нелинейного элемента. Нелинейное активное сопротивление, нелинейная индуктивность, нелинейная емкость. Замена несколько параллельных ветвей с нелинейными резисторами и источниками ЭДС на одну эквивалентную. Методы и этапы расчета нелинейных цепей. Физические явления, наблюдаемые  в нелинейных электрических цепях. Зависимость индуктивного сопротивления для нелинейной индуктивной катушки от амплитуды приложенного напряжения. Особенности ВАХ управляемой нелинейной индуктивности и нелинейного конденсатора. Основные параметры и характеристики магнитного поля. Магнитная цепь и ее элементы. Свойства и характеристики ферромагнитных материалов: кривая намагничивания, петля гистерезиса, вебер-амперная характеристика. Законы магнитных цепей. Расчет магнитных цепей постоянного тока графическими, аналитическими и графоаналитическими методами: задачи анализа и синтеза магнитных цепей. Расчет магнитных цепей переменного тока с реальным магнитопроводом. Феррорезонанс токов и напряжений. Триггерный эффект и условия его возникновения. Аналитические выражения и зависимости тока, напряжения, потокосцепления от времени для нелинейной индуктивной катушки без потерь. Аналитические выражения и зависимости тока, напряжения, заряда от времени для идеального конденсатора. Принцип работы трансформатора со стальным сердечником. Определение переходного процесса. Принужденные и свободные составляющие токов и напряжений. Зависимые и независимые начальные условия. Характеристическое уравнение, число и вид его корней. Расчет переходных процессов в случае действительных корней характеристического уравнения. Расчет переходных процессов в случае комплексных корней характеристического уравнения. Сущность классического метода расчета переходных процессов. Принцип составления уравнений для определения постоянных интегрирования. Законы коммутации. Преобразование Лапласа. Закон Ома в операторной форме. Законы Кирхгофа в операторной форме. Сущность операторного метода расчета. Составление операторных схем замещения. Переход от изображения к функции времени. Формула разложения. Отличие цепей с сосредоточенными и распределенными параметрами. Причины различия токов и напряжений вдоль линии с распределенными параметрами в один и тот же момент времени. Переход от уравнений для мгновенных значений токов и напряжений длиной линии к уравнениям для комплексных значений. Физический смысл постоянной распространения и волнового сопротивления. Первичные и вторичные параметры длинной линии. Определение постоянной распространения и волнового сопротивления опытным путем. Различие между бегущей и стоячей волной в физическом и математическом отношениях. Доказать, что линия без потерь является неискажающей. Стоячие волны в линии без потерь при холостом ходе линии. Стоячие волны в линии без потерь при коротком замыкании в конце линии. Основные определения электрических цепей. Законы Ома и Кирхгофа. Методы расчета электрических цепей. Принцип наложения. Метод эквивалентного генератора. Потенциальная диаграмма. Способы представления синусоидальной функции. Действующее, среднее, амплитудное и мгновенное значение синусоидальных токов и напряжений. Представление синусоидальной функции в виде вектора. Характеристика поведения синусоидальной цепи, содержащей активное сопротивление, индуктивность, емкость. Что представляет собой векторная диаграмма. Мощности цепи синусоидального тока. Треугольник мощностей. Треугольники сопротивлений, проводимостей, токов и напряжений. Сущность символического метода расчета синусоидального тока. Комплексная мощность. Резонанс напряжений и токов. Резонансная частота. Индуктивно связанные цепи.  Взаимоиндукция контуров. Специфика расчета магнитосвязанных цепей. Топографическая диаграмма. Уравнения четырехполюсников. Эквивалентные схемы замещения двухполюсников и четырехполюсников. Экспериментальное определение их параметров. Электрические фильтры: назначение и область применения. Полоса пропускания и коэффициент затухания. Электрические фильтры типа m и k: отличия, преимущества и недостатки. Фильтры НЧ, ВЧ, полосовые, заградительные. Расчетные формулы. Основные положения методики расчета линейных электрических цепей при периодических несинусоидальных токах. Действующее значение периодического несинусоидального тока и напряжения. Активная и полная мощности несинусоидального тока. Схемы соединения трехфазных цепей. Принцип получения системы трехфазных напряжений. Роль и назначение нулевого провода. Методы расчета трехфазных цепей при симметричной и несимметричной нагрузке. Трехфазная система напряжений. Отношение фазных и линейных напряжений в трехфазной системе. Мощность трехфазной системы. Условие получения кругового вращающегося магнитного поля. Принцип работы асинхронного двигателя. Метод симметричных составляющих. Прямая, обратная и нулевая последовательность фаз. Особенности трехфазных систем, вызываемые гармониками, кратными трем.

Критерии оценивания результатов обучения